Emiliania huxleyi : son génome vient d’être décrypté !!!

Le génome dEmiliania huxleyi, vient  d’être décrypté  par un consortium international impliquant des équipes françaises principalement du CNRS, de l’UPMC, de l’Inra, d’Aix-Marseille Université et de l’ENS1.

Emiliania huxleyi ?

File:Emiliania huxleyi coccolithophore (PLoS).pngPLoS Biology, June 2011 direct link to the image description

Alain Gallien  source SVT Ac Dijon

Emiliania huxleyi est une micro-algue calcifiée emblématique du phytoplancton marin :

  • Cest un Coccolithophore (eucaryote unicellulaire,  groupe de Haptophytes )   
  • Son  diamètre (0,005 à 0,01 mm) est  huit fois plus petit que celui  d’un cheveu humain.
  •  Sa paroi cellulaire est recouverte d’un bouclier de plaquettes calcifiées qui la protège des influences extérieures.
  • Emiliania huxleyi existe dans tous les océans du monde, à l’exception des mers polaires très froides.

NB: Les coccolithophores ont influencé le climat de la planète depuis plus de 200.000.000 années.

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-Son intervention dans le cycle du carbone:

Le rôle du phytoplancton dans le cycle du carbone est bien connu :
Emiliania huxleyi ,« Ehux « , joue un rôle important dans les échanges de CO 2 entre l’océan et l’atmosphère à travers son impact sur la photosynthèse marine et la calcification .
Son rôle dans le cycle du carbone est complexe :

  • Lors de sa photosynthèse , « Ehux », absorbe  le CO2 dissous   …. A la suite de ce processus, la concentration en CO 2 dans l’eau de surface est réduite dans une mesure telle que le CO 2 de l’atmosphère peut être absorbé
  • « Ehux »  libère également du CO 2 dans le processus de  sa calcification ( fabrication de sa cuirasse en calcite )
  • A leur mort, les restes sont transportés dans la mer profonde.  5% environ de la masse atteint le fond de la mer : ce carbone est séquestré et exporté   loin du cycle global pendant des milliers d’années…..C’est donc « une pompe à carbone » biologique  .

Cheshire Cat 2© Jeremy Young et Colomban de Vargas

L’origine et les raisons de sa reproduction sexuée ?

Les coccolithophores, petites cellules calcifiantes de quelques microns, forment des efflorescences gigantesques comme ici au large de la Bretagne. Ces populations importantes pour le climat de notre planète sont décimées par des virus. Les chercheurs de la Station Biologique de Roscoff (CNRS/UPMC) ont compris que les cellules échappent à la mort par la transformation sexuelle des cellules diploïdes en formes haploïdes, invisible aux virus……voir le communiqué du CNRS

Que dire de son génome ?

De surprises en surprises ….. Les chercheurs pensaient trouver peu de gènes …

 Emiliania huxleyi  contient au  moins un tiers de gènes en plus que le génome humain, tout en étant vingt fois plus petit.

La complexité de son génome donnerait à l’espèce  Emiliania huxleyi une importante capacité d’adaptation :

  • il y a une information génétique commune présente dans toutes les souches( environ 70 à 80% contre 99% chez l’Homme).

  •  les gènes restants varient et dépendent de l’emplacement géographique et des conditions de vie respectives des populations

C’est un « pan génome » (des gènes de base et  des gènes répartis de façon variable entre les souches)

 Le décodage de son génome permettra-t-il de préciser comment « Ehux » réagit aux modifications de son environnement ? à l’acidification croissante des océans ?

 NB:L’acidification des océans est un terme utilisé pour montrer les changements qui se produisent dans la chimie de l’océan en réponse à la quantité accrue de dioxyde de carbone (CO 2) dans l’atmosphère de la terre… voir le document interactif en français :Stanford.edu/AcidOcean/

source

1. Jusqu’à la moitié du dioxyde de carbone (CO2) libéré par la combustion des combustibles fossiles au cours des 200 dernières années a été absorbé par les océans de la planète.

2. Le CO2 absorbé dans l’eau de mer (H2O) forme de l’acide carbonique (H2CO3)

3. le H2CO3 ne va pas s’accumuler mais va majoritairement se transformer :

H2CO3 ? HCO3- + H+.
L’acidité de la mer va ainsi augmenter.

3. Une faible partie du HCO3- va réagir pour donner des ions carbonates CO3–  à l’origine des calcaires minéraux . La production de calcaire n’en devient que plus difficile, alors qu’il apparaît comme indispensable à ces organismes…

 

Sources de l’article :Communiqué du CNRS , Institut Alfred Wegener , Nature